JPS5847711Y2 - フクゴウハンドウタイソウチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、サージ吸収用の複合半導体装置の構造の改良
に関し、特に抵抗体チップの破壊耐量を向上させること
を主目的としている。

従来リレーやトランジスタ等の開閉素子に対して第１図
Ａに示すようなサージ吸収用装置を並列に設けて開閉素
子をサージから保護することが行われている。

そして斯かる装置の抵抗器ＲとダイオードＤとの並列接
続体を単一の半導体装置に置き換える試みがなされ、例
えば第１Ｂ図に示すような樹脂モールド型の複合半導体
装置が提案されている。

このテ゛バイ又はリード線１，２間に通常のダイオード
チップＤと適当な比抵抗を有する抵抗体チップＲとを離
隔させて並列結合してなり、斯かる従来のテ゛バイスに
おいてはダイオードチップＤと抵抗体チップＲの厚さが
ほぼ等しく、又抵抗体チップＲは適当な比抵抗を有する
Ｐ導電型酸いはＮ導電型の縦断面長方形チップである。

このようなテ゛バイスにあってリード線１，２に夫々正
、負の電圧を印加すると、第２図に示すようにこの電圧
がある電圧Ｖｏに到る迄リード線１と２間の電圧−電流
特性は抵抗体チップＲの比抵抗によって決まる傾斜の直
線になる。

勿論この場合、リード線１．２間を流れる電流は実質的
に抵抗体チップＲのみを介して流れる。

そしてリード線１，２間の電圧がＶｏを越えると、ダイ
オードチップＤがブレークダウンをし始める。

この抵抗体チップＲは、許容電力という面からダイオー
ドチップＤがブレークダウン開始するまでサージ電流を
すべて吸収するような範囲内で通常用いられる。

この場合従来の複合半導体装置では、抵抗体チップＲの
製造時に生ずる抵抗体チップＲの周辺部における損傷、
例えばその歪み、結晶欠陥などによって、抵抗体チップ
Ｒの周縁部にサージ電流が集中する傾向があり、抵抗体
チップＲの電流破壊のすべてが該チップの周縁部におい
て生じている。

又ダイオードチップＤと同程度の厚さの抵抗体チップＲ
では該チップの比抵抗を調整しても抵抗体チップＲの抵
抗値を調整し難く、特に抵抗体チップＲの周縁部の状態
に左右されるために安定な特性のデバイスが得られ難い
。

本考案は前述のような従来の複合半導体装置の欠点を除
去することにある。

第３図により本考案の実施例を説明すると、３はダイオ
ードチップＤと抵抗体チップＲとの厚みの差を補償する
補償板であり、これは金属板或いは高不純物濃度のＰ又
はＮ導電型半導体結晶板からなる。

Ｐ又はＮ導電型の半導体材料よりなる抵抗体チップＲは
主面ａ、ｌ）と周縁部ｐとが形成する角部を十分にエツ
チング除去した形状乃至ソロパン玉のような形状をして
おり、その夫々の主面ａ、ｌ）の面積は厚み方向におけ
る中央部Ｘの断面積よりも小さい。

このような形状の抵抗体チップＲを用いることによって
、その中央部を通流する電流の密度に較べて周縁部Ｐ近
傍の電流密度を小さくすることが出来る。

又抵抗体チップＲの厚みはダイオードチップＤに較べて
１．５倍乃至３倍程度厚く、そしてその抵抗値の増大分
だけ不純物濃度を高くして比抵抗を調整している。

第４図は本考案の他の実施例を示し、抵抗体チップＲは
、大面積のＰ導電型半導体板から適当な大きさに切断し
たチップの特定の中央部以外の部分にＮ導電型の電流阻
止層４を形成したものである。

金属板状又は丸棒状のリード線２に対して１が正である
電圧が印加されると、このＮ型の電流阻止層４は逆バイ
アスされるために通常のダイオード等の如く電流を阻止
するから、抵抗体チップＲの一方の主面ａにおける電流
通流域は実質的に電流阻止層４に囲繞された前記中央部
だけに制限され、従って前記実施例と同様な効果が得ら
れる。

Ｎ型のチップを用いる場合には他方の主面すにＰ型の電
流阻止層４を形成すれば良い。

次に第５図に示す実施例の抵抗体チップＲは、Ｎ導電型
半導体チップの所定の大きさの中央部のみにＮ型不純物
濃度の十分に高い部分的コンタクＩ・層５，５′を形成
したものからなる。

斯かる抵抗体チップＲをリード線１，２に半田付けする
場合、該チップの主面ａ、ｌ）において部分的コンタク
ト層５．５′とリード線１，２間においてはメッキ層と
半田層とを介してオーミックコンタクトが形成されるが
、他の主面の部分においては非常に抵抗が大きくなる。

従って抵抗体チップＲの主面ａ、ｌ）における電流は実
質的に部分的コンタクト層４，４′部分を介して流れる
から、前記実施例と同様な効果が得られる。

又この実施例ではこの複合半導体装置の発熱の内のほと
んどを占める抵抗体チップＲの発熱の放散を良好ならし
めるために、ダイオードチップＤが樹脂モールドされる
部分のリード線１，２の先端に、又抵抗体チップＲがモ
ールド樹脂６から露出される部分のリード線に近い側に
配置している。

次に第６図の複合半導体装置における抵抗体チップＲは
メサ型のものであり、主面すには第５図に示した実施例
の抵抗体チップＲと同様に抵抗体チップＲの中央部のみ
に部分的コンタクト領域５が形成されて、この領域５の
みがリード線２に★付けされている。

他方メサの頂部である主面ａはその全面がリード線１に
鑞付けされている。

従ってこの実施例においても抵抗体チップＲの周縁部近
傍を通流する電流の密度はその中心部を流れる電流の密
度に較べて非常に小さい。

以上述べたように、本考案によれば、抵抗体チップの周
縁部近傍を通流する電流の密度をその中央部を通流する
電流の密度に較べて小さくすることによって、サージ電
流により抵抗体チップの周縁部で起りがちであった該チ
ップを構成する半導体材料の容融を防ぐことが出来、し
かも抵抗体チップの厚さをダイオードチップの厚さと同
等以上にしていることもあるので抵抗体チップの周縁部
の状態に左右されず、非常に特性の安定な複合半導体装
置を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は通常のサージ吸収回路を示す図であり、第１
Ｂ図は従来の複合半導体装置を示す図、第２図はサージ
吸収素子の電圧−電流特性図、第３図は本考案に係るサ
ージ吸収用複合半導体装置の一実施例を示す図、第４図
乃至第６図は本考案の他の実施例を示す。 Ｒ：半導体材料よりなる抵抗体チップ、Ｄ：ダイオード
チップ、１，２：リード線、３：厚み補償板、ａ、ｌ）
：抵抗体チップの夫々の主面、Ｐ：抵抗体チップの周
縁部、４：電流阻止層、５．５’：部分的コンタクト層
。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ダイオードチップと半導体材料よりなる抵抗体チップと
   を２本のリード線間に並列に結合した複合半導体装置に
   おいて、前記抵抗体チップはダイオードチップ以上の厚
   さを有し且つ少くとも前記ダイオードチップの周縁部を
   通流する電流の密度に較べて中央部を通流する電流の密
   度を大きくするような構造を有することを特徴とする複
   合半導体装置。